海洋石油平台电力组网工程同期技术应用研究
探析海洋石油平台电力组网的设计
探析海洋石油平台电力组网的设计探析海洋石油平台电力组网的设计摘要：本文以工程实例探讨了海洋石油平台电力组网的设计，包括电力组网电压等级的选择、电网运行方式计算、电力系统一次设计和能量管理系统（EMS）的应用等方面的内容。
关键词：海洋石油平台；电力组网；能量管理系统。
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：一、海上平台电力组网的必要性电力组网供电较单个的电站独立供电有明显的优势，具体如下：（1）平台之间可互供电力、互为备用，减少事故及大型负荷启动备用容量，提高电网运行的经济性；同时增强电网抵抗事故能力，实现事故情况下的相互支援，最终提高各电站安全水平和供电可靠性，避免因平台电站出现问题造成整个平台供电的中断。
（2）能承受较大的冲击负荷，如注水泵、压缩机等冲击负荷，从而有利于改善提高电能质量。
（3）可减少备用机组数量，节省投资及运行维护成本。
两平台可以通过共享一台备用电站，节省投资及平台的占用空间。
二、海洋石油平台电力组网方案设计图1 为南海相邻约24.5 km 的两个油田区块，分别设有一座带有原油主电站中心平台的南海DPPA 和一座南海DPPB。
在南海DPPA 西南方向约12 km处，设有一座井口平台南海WHPA，南海WHPA上未设主电站。
南海DPPA、南海DPPB 与南海WHPA 三个平台的用电负荷分别为19.8 MW、18.9 MW 和4.5 MW。
南海DPPA及南海DPPB分别设置4台10.5 kV、50 Hz、7 600 kW的原油发电机组，通过海底电缆对其进行电力组网。
两个平台可共享备用发电机组。
2.1 电力组网电压等级的选择南海DPPA 与南海DPPB 两端均设有原油主电站，海缆线路输送的潮流较轻。
海缆存在分布电容，轻载输送时充电功率较大，将导致受端电压高于送端，而线路充电功率与电压等级平方成正比，110 kV 充电功率是35 kV的近9倍。
经济性上，35 kV绝缘要求远低于110 kV，其线路及变电装置造价仅为110 kV 的1/3~1/2。
海洋石油平台电力组网工程中优先脱扣技术的应用研究
■设计与分析yuFenxi海洋石油平台电力组网工程中优先脱扣技术的应用研究王雅乾$中海油能源发展装备技术有限公司设计研发中心，天津300452)摘要#首先分析了海洋平台优先脱扣系统的意义与作用，然后介绍了传统优先脱扣技术与目前电力组网工程中通过EMS系统实 现的智能优先脱扣技术，并举例说明了优先脱扣CASE的设定原则与方法，以期为类似工程中优先脱扣系统的设置提供一定的借鉴。
关键词'海洋石油平台；电力组网;优先脱扣;EMS0引言海洋石油平台电力系统的稳定是支持其安 的一。
早期海洋平台电力系统 运行模式，为了避免局部 电力系统 •设置了优先脱扣系统。
，海上平台电力系统 电力组网工程的实，模式为联网运行，系统 程 ，智能 平 提 。
为 电网的安 稳定运行，传统的优先 脱扣方式 法 ，更加智能化的优先脱扣技术运。
1传统优先脱扣技术实现方式(3) 优先脱扣 的合理分级措施。
针脱扣进行分级管理，达优先的目的，并可以根据不同工况调节 级别。
(4) 根据同的扰动工进行针卸。
注发电机组 的情况，还 海缆、组网变压 线的/过键节点短路、电网解列 ，根据 计算进行动作。
(5) 考虑孤岛运行局部组网运行的工况。
电网中平台可能运行 部组网 ，EMS系统包含较为见的特殊工运行逻辑。
3智能优先脱扣C A S E的设定原则与方法期海洋平台电力系统 是 运行的模式，即一个电中心 平台。
其 发 的为 台发电组运行其中一台组发，其发电组法 部 油电。
为 ，优先脱扣系统 ，其 通过电PLC来实现，为发电 组的 过 ，并 的设置为脱扣目。
发电 ，脱扣部分部，以电。
方式确实提了电力系统的稳定，：（1)发电组的$2)脱扣稳定 ，是 运行态没有进行 ，可能出现 够的(3)脱掉较少 的，进行造成必的损失与资源的浪费，即卸过多。
2智能优先脱扣技术实现方式随着海上平台电力组网技术的发展，优先脱扣系统普遍纳入EMS系统以进行电网统筹 ，更合理地实现了 网的优先脱扣功能。
海洋石油平台电网隐患分析和对策研究
海洋石油平台电网隐患分析和对策研究摘要：一些海洋石油平台存在用电紧缺的问题，生产用电受到电网容量的限制，一些生产设备不能投入使用，严重制约着平台目前正常生产的开展。
海洋石油平台因环境特点，电力由平台自身发电机供应，发电机燃烧的介质为柴油、石油或天然气。
一般情况下，每个油田群建立一座中心平台和多个井口平台，独立电站建立在中心平台上，井口平台的电力由中心平台通过海底电缆供应，由于该供电模式的电源较单一，往往中心平台电力出现问题井口平台电力随即出现问题，对平稳生产影响较大。
为了深挖海洋石油平台电网隐患，进一步提高电网稳定性、安全性，对近10年的故障进行分析、探索，形成电网隐患排查思路和方法。
关键词：海洋石油；电网；隐患引言海洋石油平台电网的构成特殊，所处的环境特殊，电网的安全性稳定性更加关键。
随着海上油田组网技术的逐步成熟，岸电技术的不断进步，海洋石油平台电网安全性和稳定性显著提高，但电网故障发生原因越发隐蔽，导致海洋石油平台电网隐患单靠关停解决。
近几年来，随着海上组网技术的进步，不同油田群实现电力互联，各电站相互配合形成海上电网，提高了供电稳定性。
同时，随着岸电技术的进步，海上电站依赖性极大降低。
但是从输电到用电的结构和组成并未改变，因供电模式的单一性，导致海上电网出现溃网等不同程度失电影响，对安全生产影响较大。
1海洋石油平台电网的特点海洋石油平台的电网具有以下特点：（1）独立电网，各种不同等级的用户在同一个电网下工作，如强电与弱电、生活与工用、通信与常规等，相互影响大，无专门的配电和谐波处理设备；（2）平台整体容量小（一般小于10MVA），调节能力差，安全余量小，增加几口井就可能超容量；（3）感性负载比例高，主要负载为电机，并且电机的满载率较低，造成功率因数低，电网效率低；（4）发电机多为燃气或柴油两用透平发电机，功率较小，而单个负载的功率相对比例较大，易引起电网的波动；（5）用电设备种类多，干扰源较多，属自用电网，无专门的电能质量监测措施。
海上石油平台电网的特点及其组网技术
海上石油平台电网的特点及其组网技术摘要：海上石油开采目前使用的油田在一个中央平台上建造了一座单独的主电站站，为周围地区提供充足的电力。
但是，电供应不可靠和安全缺乏，因为这种电力模式下的电力供应是较单一的，没有连接到海上油田的每个电站。
为了有效地解决这些问题，有必要开发一种低成本、安全的电力组网形式，使各种电源组网平台能够供电，并建立一个多电源系统。
电源组网不仅能降低维护成本，而且能提高能源质量。
关键词：海上石油平台；电网的特点；组网技术海上石油平台的特点是显而易见的，因为实践需要更多的实际工作。
对这个问题的研究将有助于更好地分析和监测海上石油平台的结构问题，通过简化措施和工具，最大限度地提高其工作的整体效果。
一、海上石油平台电网的特点及其组网必要性我国石油平台大部分都存在供电问题，即单个电站冲击强度低。
如大型设备的注水泵启动不正常，经常出现故障；供电可靠性不足；电网布线比较复杂，增加了后续维护和石油开采成本。
在这种情况下，组网有很大的优势。
第一，它可以高冲击载荷承受，如压缩机及注水泵处理，从而提高性能和质量。
第二，石油平台供电站之间联网实现可以降低事故发生率，提高电网抗灾力及可靠性供电，最终防止因故障而停电。
这也大大减少了备件数量，进而导致投资和后续费用。
最后，海上石油平台两个可以备用电站共享，减少设备投资，节省空间。
二、EMS在海洋石油平台电网中的应用1.EMS结构。
包括计算机、操作、支持、SCADA、电源管理和网络分析。
所有EMS功能分为两个部分:独立电源管理系统和培训模块，EMS不仅提供高效的电源管理，而且模拟整个培训系统。
2.EMS应用程序。
由三个主要模块EMS应用程序系统组成:收集数据、管理电源和分析网络模块，包括模拟培训。
操作可以实时进行，也可以在研究模式下进行。
数据采集旨在实时接收和电力系统数据监控，电源管理配置决策提供，控制质量和工作效率提高，网络分析模块提供全系统的分析和决策，以提高企业安全性、统一安全性和成本效益。
海上油气田平台电力系统分析与研究
Theory理论探讨PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2019.5550 引言近几年，我国大力开发大陆架海域石油以及天然气，海洋天然气以及石油的开采与利用成为我国应对能源危机的重要手段之一。
我国相关科研人员做过相应统计，数据显示，在全球的石油资源中海洋石油资源占到了34%，但是对其探明率却只有30%。
全球大部分海洋资源都分布在大陆架附近，据不完全统计，大陆架中所具有的海洋石油资源占全部海洋资源的60%。
我国在进行海上油气资源开采时为开采提供主要动力能源的是海上平台电力系统，海上平台电力系统能够在很大程度上确保海上石油开采工作顺利安全的进行，这种方式具有经济性、安全性、稳定性等特点。
这些特点也成为近几年来国家相关科研人员关注的主要方面。
1 我国海上平台电力系统的结构及特点负载、配电装置、电源以及配电电网4个部分，是海上电力平台系统的主要组成部分。
这4个部分之间相辅相成，按照一定的方式进行相互之间的连接，从而组成一个完整的配电、输电以及发电的电网系统，促进海上电力系统能够顺利安全作业。
海上平台电力系统在进行作业的时候，所承受的负载并不是一直不变的，具体承受的负载随着运输过程中实际工作情况而进行相应的改变。
在作业一开始，海上平台电力系统主要是为生活用电以及辅助用电进行电力的供应，等到投入生产之后，海上平台电力系统主要是为采气、采油、钻修井模块、生活用电以及油气处理等多个方面进行全面服务。
海上平台电力系统与陆地油田电力系统有着许多的不同，具体有以下几种。
1.1 电网输电线路短，相互影响较大如果将海上平台电力网络与陆地油田配电网络之间进行相应比较的话，能够明显发现海上平台电力系统的电网电压、发电机端电压以及复合电压等各个电压大多都在同一个电压等级上，这也就在一定程度上决定了海上平台电压比陆地油田配电网络的输配电装置系统更为简单。
同时，海上平台电力网络系统因为平台的容积有限，所以海上平台电力网络系统的配电线路比较短，设备较为集中，在海上平台电力网络进行工作的时候具有一定的稳定性。
海洋石油平台电力组网管理系统设计探讨
海洋石油平台电力组网管理系统设计探讨刘琳魏春先周雷徐建东（海洋石油工程股份有限公司，天津300451）摘要：依据某海洋石油平台区域电网电站组网情况，介绍电站管理系统中主站、子站的排布和控制方式。
主要探讨主站、子站及电力设施之间的信息联络和控制方式的设计方法，为后期项目提供一些借鉴。
关键词：海洋石油平台；电站管理系统；EMS；通信协议0引言随着海洋石油平台电网规模的增大，一般情况下，一个海洋区域电网有可能涉及多个电站（中心平台）及用电平台（井口平台）。
电站运行方式多样，用电设备数量多，运行工况复杂，电站管理工作极为复杂。
EMS（Electrical managementsystem）即电站管理系统，已广泛应用于海洋石油平台，主要作用是根据现场实际负荷需求，有效管理电站中投入发电机的数量和功率，使得发电机输出经济效益最大化，碳排放量最小化。
所以，完善的设计方案对海洋石油平台电网的安全运行也就显得尤为重要。
1电力组网的构成本开发项目电力组网共涉及Ⅰ期油田七个平台和Ⅱ期油田四个新平台。
Ⅰ期油田主要包括Ⅰ期S CEP、Ⅰ期S WHPA、Ⅰ期S WHPB三个平台。
Ⅰ期S CEP与Ⅰ期S WHPA通过栈桥连接，电力及通信经过通过栈桥的电缆和光纤传输；Ⅰ期S CEP与Ⅰ期S WHPB 间连接海缆，电力及通信通过海缆传输；Ⅰ期CEP、Ⅰ期WHPA 两个平台及Ⅰ期J CEPA、Ⅰ期J WHPB两个平台，Ⅰ期CEP与Ⅰ期WHPA栈桥连接，电力及通信经过通过栈桥的电缆和光纤传输，Ⅰ期J CEPA、Ⅰ期J WHPB与Ⅰ期S CEP间连接海缆，电力及通信通过海缆传输。
Ⅱ期油田包括综合处理平台Ⅱ期S CEPF、井口平台Ⅱ期S WHPC、Ⅱ期S WHPD和Ⅱ期S WHPE，其中Ⅱ期S CEPF与井口平台Ⅱ期S WHPE通过栈桥连接，电力及通信经过通过栈桥的电缆和光纤传输；井口平台Ⅱ期S WHPC和Ⅱ期S WHPE间连接海缆，电力及通信通过海缆传输；Ⅱ期S WHPD和Ⅱ期S WHPE间连接海缆，电力及通信通过海缆传输。
电力拖动在海洋工程中的应用与创新
电力拖动在海洋工程中的应用与创新随着海洋工程领域的快速发展，电力拖动作为一种高效、可靠的动力传动方式，逐渐在海洋工程中得到广泛应用并带来了诸多创新。
本文将重点探讨电力拖动在海洋工程中的应用领域，并介绍相关创新技术。
一、电力拖动在海洋工程中的应用领域1. 海洋石油平台海洋石油平台是海上石油勘探开发的关键设施，而电力拖动技术可以为海洋石油平台提供高效节能的动力解决方案。
通过采用电力拖动技术，石油平台的推进系统、船舶驱动系统等可以实现更高的效率和稳定性。
此外，电力拖动还可以提供可靠的供电系统，确保海洋石油平台的持续运行。
2. 海洋风电随着清洁能源的迅速发展，海洋风电成为了重要的能源来源。
而电力拖动在海洋风电设备中的应用更是为其带来了革命性的改变。
传统的机械传动方式存在零部件损耗、维护成本高等诸多问题，而电力拖动可以有效提高风力发电机组的运行效率，并降低运营维护成本。
此外，电力拖动还可以实现风力发电系统的可靠控制和监测，提高整体系统的安全性和可靠性。
3. 海洋交通工具电力拖动在海洋交通工具中的应用早已不再局限于传统的船舶领域。
无人潜水器、水下机器人等海洋工具都可以借助电力拖动技术实现更高效的运行。
电力拖动不仅可以提供稳定的动力输出，还可以根据需求进行智能化控制，使海洋交通工具具备更灵活、更精准的运行能力。
二、电力拖动在海洋工程中的创新技术1. 直线电机技术直线电机技术是电力拖动领域的一大创新，它通过直接将电动机与负载连接，省去了传统传动系统中的机械传动元件，不仅提高了传动效率，还减少了设备的故障率。
在海洋工程中，直线电机技术可以应用于推进系统、起重系统等多个领域，实现更精准、更可靠的动力输出。
2. 变频调速技术传统的海洋工程设备常常需要采用机械变速器进行调速，而这种方式存在效率低、响应速度慢等问题。
而采用电力拖动技术结合变频调速技术可以解决这些问题。
变频调速技术可以根据实际需求对电动机的转速进行精确调整，实现更高效、更节能的运行。
浅谈海上平台的供配电技术应用
1481 当前海洋平台电力分配系统海上平台的正常运转离不开电力，做好海上平台供配电技术的应用有助于推动海上平台的健康发展。
当前馈线式配电网和环形配电网是海上平台电力分配系统的2种方式。
1.1 馈线式配电网馈线式配电网络在现阶段海上平台电力系统中得到了广泛的应用。
馈线式配电网络由主配电板为各个用电装置或者分配电板提供电能，因此主配电板对整个电力分配系统起到了主要的控制作用。
这种系统的显著优点就是馈电线路之间具有一定的独立性，即发生故障时，除故障线路以外的其他馈电线路仍正常运行。
但缺点也是不容忽视的，一旦故障的发生位置距离母线较近时，故障点之后的用电负载将会失电。
1.2 环形配电网环形配电网络是一个通过多个开关将所有的母线串联起来，从而形成环形闭合的电力分配系统。
这种系统的优点是网络中的所有用电负载都具有双重保障，一条线路发生故障并不会影响该负载的正常用电，从而在一定程度上保障了供电能力的连续性和稳定可靠性。
2 智能变电站系统主要功能在海上平台应用智能变配电技术能够提高运行效率，提高供配电系统的稳定性，为海上平台生产保驾护航。
2.1 基本功能①通信功能。
通信功能就是通过一定的技术手段实现数据的及时有效传递。
这是智能变电站系统最基础的功能。
进行数据传递的过程是，开关柜、传感器等设备上产生的信息，通过连接在上面的硬接线进行数据采集，再通过各间隔智能电子设备传输到通信管理机上。
这一步的所有传输都必须遵循IEC61850协议，以保障数据的一致性。
最后通信管理机利用独立的l00M实时工业以太网将所需的信息进行实时传输。
②对时功能。
只有所有的设备都在同一个精确的时间系统内，才能保障系统的统一性，得以正常运行，并为后续工作提供良好基础。
因此精确的对时功能是衡量变电站自动化水平的重要指标。
针对不同的设备采用不同的对时模式，监控主机是SNTP网络对时，精度<50ms；其他各类智能设备是IRIG-B码时钟同步对时，精度<1ms。
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海洋石油平台电力组网工程同期技术应用研究
发表时间：2019-06-11T11:10:35.757Z 来源：《中国电气工程学报》2019年第3期作者：赵红涛[导读] 随着海上油田的滚动开发，海上电网规模的不断扩大，同期技术的应用将会越来越广泛，同期点的设置也会越来复杂。
基于此，本文以某电网为例分析了海洋石油平台电力组网工程同期技术的应用。
电网工程中在设计电气主接线时，当开关两侧出现不同源电源时需要设置同期点。
海洋石油平台电力系统随着电力组网工程的日益发展，同期点已不仅局限于发电机出口、母线联络开关等处。
海洋电网各电站中心在何处实现组网互联，减少并网冲击，如何设置同期点可
便于操作而又经济变得极为重要。
1电力组网的必要性
1.1平台间可互供电力、互为备用，减少事故及大型负荷启动备用容量，提高电网运行的经济性；同时增强其抵抗事故能力，实现事故情况下的相互支援，最终提高电站安全水平和供电可靠性，避免因电站平台出现问题造成整个平台供电的中断。
1.2能承受较大的冲击负荷，如注水泵、压缩机等冲击负荷，从而有利于改善提高电能质量。
1.3可减少备用机组数量，节省投资及运行维护成本。
两平台可通过共享一台备用电站，从而节省投资及平台的占用空间。
2电网同期技术的重要性
电力系统同期并车三要素：频率、电压、相角。
在电力组网工程实施前，海洋石油平台电力系统通常为放射性网络结构，即一个电站中心平台或FPSO设置若干台发电机组作为电站中心，通过变压器为低压400V、230V系统供电，或通过升压变压器、海缆为油田群内其他终端平台供电。
该系统同期点一般设置于发电机出口断路器，同期功能由发电机控制系统完成；发电机设置为3台或以上时发电机出口母线及对应低压400V系统母线一般设置为双母线分段形式，在中、低压系统母联处设置同期点。
以往同期功能通常由继电器或PLC实现，通过装置自动或人员手动调节发电机组电压与频率，在合适相角差角度(一般为±5°)内实现合闸并车操作。
海洋平台实施电力组网工程后，电网通常由两、三个甚至更多的电站中心互联而成，仅发电机出口及母联开关具备同期功能显然无法满足电网操作的需求，必须在电站中心互联路径关键节点设置电网同期点，以完成各电站平台均已起机带生产的情况下电网的并车。
而电网内进行同期操作时，由于同期点两端均已是具备一定规模的电力系统，为了减少并网的冲击应尽量减小合闸时两侧的相角差，以往的同期继电器或PLC控制的相角差±5°无法完美解决，因此建议在电网同期点使用准同期技术，安装准同期装置，实现0°相角差合闸，以保证电网的稳定。
3同期点的设置原则与方法
海洋平台电力系统实施电力组网后，多个电站中心互联，联网主线路双端各连接对应的电站中心，因此需考虑设置并网同期点。
3.1双向供电回路。
同期点设置的首要原则：设置在存在双向供电可能的回路。
在海洋平台电力组网工程中，多个电站中心互联的主线路通常为35kV海缆或电缆连接(部分组网回路为10.5kV或其他电压等级)，其组网主连接线路的开关断路器可考虑设置为同期点并安装准同期装置，同期点同时可作为电网解列点，当系统发生震荡稳定性遭到破坏时能迅速合理的解列为两个或多个部分，以防止故障的进一步扩大，从而减少损失。
海洋平台电力组网工程中存在大量双向供电可能的开关节点，从实际设计角度出发，并非所有双向供电开关均需设置为同期点，需结合电网操作的便利性与必要性进行考虑。
3.2考虑操作便利与供电恢复操作的原则。
海洋平台电力组网工程中存在多个双向供电可能开关节点时，如何选择其中哪个节点设置为同期点，需遵循电网操作的便利、供电恢复操作合理的原则。
通常海洋平台电站中心平台在电力组网实施前具备独立发电机并供其周边负荷平台用电孤岛运行模式，同期点的设置应考虑尽量设置在电力组网连接总出口处，以达到简化电网操作的目的，当电网局部组网或由于某些故障导致部分电力系统从电网中解列后，恢复联网时不应有复杂的倒换开关导致局部暂时性失电的问题发生。
图1
以该电网为例如图1，KL3-2CEPA平台通过③④号开关与KL10-1CEP平台与BZ35-2CEPA平台连接，KL3-2CEPA平台联网总出口即为开关③④，可设置为同期点。
同理KL10-1CEP平台⑤号开关与BZ35-2CEPA平台⑦号开关同样可设置为同期点。
BZ35-2CEPA平台同期点设置在35kV的⑦号开关而没有考虑设置在中压的①至⑥号开关主要原因在于：若①至⑥号开关均设置同期装置其效果与35kV的⑦号开关设置一个同期点作用基本相同；而投资成本与施工工作量却增加很多，造成不必要浪费；同时若考虑将同期点设置在某一台组网主变压器两侧开关时，当该变压器检修时将直接影响并网功能的使用。
同理KL10-1CEP平台也仅在⑤开关设置同期点，
而非在①至④号开关设置同期点。
KL3-2CEPA平台的①号开关也考虑了同期点的设置，这是由于其处于电网的连接中心处，需考虑两种可能发生的情况：1)KL10-1CEP 平台与BZ35-2CEPA平台通过KL3-2CEPA平台35kV局部组网，KL3-2CEPA平台组网主变压器未投入，此时需并入电网；2)组网主变压器的设置问题，KL3-2CEPA平台组网主变压器仅设置了1台，当主变故障时该变压器两侧开关跳闸则KL3-2CEPA平台即脱网，而BZ35-2CEPA平台组网主变压器有3台、KL10-1CEP平台主变设置为2台，多台变压器并联同时故障脱网的风险要比KL3-2CEPA平台小很多，KL3-2CEPA平台组网主变故障开关跳闸后KL3-2CEPA平台需重新并入电网。
两种情况均为KL3-2CEPA平台35kV已带电，若没有KL3-2CEPA平台①号开关同期点，则需将电网重新解列通过其他同期点重新逐步并网，而KL3-2CEPA平台①号开关设置同期点则可在该点并入电网，这是由于其处于电网连接中心的特殊性造成的，KL10-1CEP平台与BZ35-2CEPA平台则不存在该问题，因此考虑操作与供电恢复的便利则在KL3-2CEPA平台变压器上口开关多设置了一个同期点。
结语
随着海洋石油平台电力系统的发展，电力组网工程的不断实施，海上平台电力系统逐渐形成多个有规模的电网。
电网中普遍存在多个电站中心互联，为了方便电网的操作，避免非同期合闸事故的发生，减少关键节点同期并网的冲击，电网同期技术尤为重要。
参考文献
[1]李鑫.浅析电力组网的必要性[J].中国海上油气，2014(02)．
[2]刘国锋.电力组网技术在海洋石油平台开发中的应用[J].中国海洋平台，2014(05)．
[3]王雅乾.海洋石油平台电力组网工程同期技术应用研究[J].中国科技信息，2018(08).。